Aus der Franz-Volhard-Klinik
der Medizinischen Fakultät der Charité – Universitätsmedizin Berlin

DISSERTATION

Die Regulation der ANP-Freisetzung
bei Herzinsuffizienz

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät der Charité – Universitätsmedizin Berlin

von

Angela Nikola Model
aus Berlin

Dekan: Prof. Dr. med. Martin Paul

Gutachter:
1. Priv.-Doz. Dr. med. R. Willenbrock
2. Prof. Dr. R. Schwinger
3. Priv.-Doz. Dr. med. A. Luchner

Datum der Promotion: 12.09.2005

Inhaltsverzeichnis

• 1. EINLEITUNG
  • 1.1  Pathophysiologie der Herzinsuffizienz
    • 1.1.1 Kardiales Remodeling
    • 1.1.2 Die Proteinkinase C
    • 1.1.3 Das kardiale Gefäßsystem
    • 1.1.4  Neuroendokrine Aktivierung
  • 1.2  Die natriuretischen Peptide
    • 1.2.1  Rezeptoren
    • 1.2.2  Wirkungen
    • 1.2.3  Kinetik
      • 1.2.3.1  Synthese
      • 1.2.3.2  Freisetzung
      • 1.2.3.3  Abbau
  • 1.3  Fragestellungen
• 2. MATERIAL UND METHODEN
  • 2.1  Tierhaltung
  • 2.2  Aortokavaler Shunt
  • 2.3  Organentnahme
  • 2.4  Arbeit am isoliert schlagenden Herzen
    • 2.4.1 Perfusionsprinzip
    • 2.4.2 Technische Umsetzung
    • 2.4.3 Versuchsdurchführung
  • 2.5  Bestimmung der diskutierten Parameter
    • 2.5.1 Koronarperfusion
    • 2.5.2 ANP-Konzentration
    • 2.5.3 ANP-Sekretion
  • 2.6  Statistische Auswertung
• 3. ERGEBNISSE
  • 3.1  Daten zum Shuntmodell
    • 3.1.1 Herzgewicht
    • 3.1.2 ANP – Sekretion
    • 3.1.3 ANP – Konzentration
    • 3.1.4 Koronarperfusion
  • 3.2  Versuch A: Analyse der dehnungsinduzierten ANP-Freisetzung
    • 3.2.1 ANP-Sekretion
    • 3.2.2 ANP – Konzentration
    • 3.2.3 Koronarperfusion
  • 3.3  Versuch B: Stimulation der Proteinkinase C
    • 3.3.1 ANP - Sekretion
    • 3.3.2 ANP – Konzentration
    • 3.3.3 Koronarperfusion
• 4. DISKUSSION
  • 4.1  Daten zum Shuntmodell
    • 4.1.1 Herzgewicht
    • 4.1.2 ANP – Freisetzung
    • 4.1.3 ANP – Konzentration
    • 4.1.4 Koronarperfusion
  • 4.2  Versuch A: Analyse der dehnungsinduzierten ANP-Freisetzung
    • 4.2.1 ANP – Freisetzung
    • 4.2.2 Koronarperfusion
    • 4.2.3 ANP – Konzentration
  • 4.3  Versuch B: Stimulation der Proteinkinase C
    • 4.3.1 ANP – Freisetzung
    • 4.3.2 Integrative Diskussion der Parameter
• 5. ZUSAMMENFASSUNG
• Abkürzungen
• LITERATURVERZEICHNIS
• DANKSAGUNG
• ERKLÄRUNG AN EIDES STATT
• LEBENSLAUF

Tabellenverzeichnis

• Tabelle 1 : Tieranzahl in den Versuchsgruppen.
• Tabelle 2 : ANP-Sekretion unter Baselinebedingungen sowie nach Stimulation mit PMA bzw. Vehikel; * p<0,05 Baseline vs. Stimulation (48-60min); [IB]= Interquartilsbereich (75-25).
• Tabelle 3 : ANP-Konzentration unter Baselinebedingungen und nach Stimulation der Proteinkinase C mit PMA bzw. Vehikel. [IB]= Interquartilsbereich (75-25).
• Tabelle 4 : Koronarperfusion unter Baselinebedingungen und nach Stimulation der PKC mit PMA bzw. Vehikel. [ IB ] = Interquartilsbereich (75-25); * p<0,05 vs. Baseline

Abbildungen

• Abbildung 1: molekulare Struktur der natriuretischen Peptide (Abbildung zum Teil aus Forssmann et. al 1998 ²⁴²)
• Abbildung 2: schematische Darstellung der ANP-Synthese (Abbildung aus Ruskoaho 1992²³⁶)
• Abbildung 3: Durchführung der Shunt-Operation.
• Abbildung 4: Versuchsaufbau zur Arbeit mit isolierten Herzen. In der rechten Position des Haupthahns wurde das Herz im Langendorff-Modus retrograd perfundiert. Durch Umschalten nach links in den Working-Heart-Modus wechselte die Flussrichtung des Perfusats nach antegrad. (Abbildung zum Teil aus der Bedienungsanleitung zur Apparatur isoliertes Herz Größe 3, Typ 830; Version 1.0 ²⁴³ )
• Abbildung 5: Versuchsablauf A; LD = (retrograder) Langendorff-Modus; WH = (antegrader) Working-Heart-Modus.
• Abbildung 6: Ablauf des Versuchs B; Langendorff-Modus entspricht retrograder Perfusion.
• Abbildung 7: Herzgewicht bei Kontrolltieren und Tieren mit Shunt nach 30 Tagen; ***p<0,001 Shunt vs. Kontrolle.
• Abbildung 8: ANP-Sekretion unter Baselinebedingungen; ***p<0,001 Kontrolle vs. Shunt.  (o entspricht Ausreißer)
• Abbildung 9: ANP-Freisetzung je Gramm Herzgewicht unter Baselinebedingungen; **p<0,01  (o entspricht Ausreißer).
• Abbildung 10: basale ANP-Konzentration in der Perfusionsflüssigkeit bei Herzen von Kontroll- bzw. Shunttieren; **p<0,01 Shunt vs. Kontrolle. (o entspricht Ausreißer)
• Abbildung 11: Koronarperfusion der Herzen aus der Kontroll- bzw. der Shuntgruppe unter Baselinebedingungen; ***p<0,001 Shunt vs. Kontrolle. (○ entspricht Ausreißer)
• Abbildung 12: Koronarperfusion je Gramm Herzgewicht in der Kontroll- und der Shuntgruppe unter Baselinebedingungen; p=0,16 Shunt vs. Kontrolle (○ entspricht Ausreißer).
• Abbildung 13: ANP – Sekretion; exemplarischer Einzelfallverlauf des Versuchs mit den Herzen von jeweils einem Shunt- und einem Kontrolltier.
• Abbildung 14: ANP – Sekretion im Vergleich von Shunt und Kontrolle während der Versuchsphasen: Baseline, Stretch und retrograde Perfusion. **p<0,01 vs. Baseline der Kontrollgruppe  (◊ entspricht Ausreißer)
• Abbildung 15: ANP-Konzentration im Perfusat; exemplarischer Einzelfallverlauf des Versuchs mit den Herzen jeweils eines Shunt- und eines Kontrolltiers.
• Abbildung 16: ANP-Konzentration im Perfusat im Vergleich von Kontrolle und Shunt während der Versuchsphasen: Baseline, Stretch und retrograde Perfusion. (◊ entspricht Ausreißer)
• Abbildung 17: Koronarperfusion; exemplarischer Einzelfallverlauf des Versuchs mit den Herzen jeweils eines Shunt- und eines Kontrolltiers.
• Abbildung 18: Koronarperfusion bei Shunt- und Kontrollherzen während der Versuchsphasen: Baseline, Stretch und retrograde Perfusion. ***p<0,001; **p<0,01 vs. Baseline der Kontrollgruppe; ^♦♦ p<0,01 vs. Baseline der Shuntgruppe.
• Abbildung 19: ANP-Freisetzung unter Stimulation der Proteinkinase C mit PMA. ***p<0,001 Shunt (PMA) vs. Shunt (Vehikel).
• Abbildung 20: ANP – Konzentration im Perfusat unter Stimulation der Proteinkinase C mit PMA. ***p<0,001 Kontrolle (PMA) vs. Kontrolle (Vehikel).
• Abbildung 21: Koronarperfusion unter Stimulation der Proteinkinase C durch PMA.***p<0,001 Kontrolle (Vehikel) vs. Shunt (Vehikel) bzw. Kontrolle (Vehikel) vs. Kontrolle (PMA).